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文档简介
实验一组合逻辑电路第一页,共二十二页,2022年,8月28日实验方式(1)完成实验预习,进入实验室时必须提交本次实验的预习报告。(2)由指导教师讲解实验的基本要求、任务、操作步骤及注意事项。(3)在教师的指导下,完成本专业必修的实验项目和选修的实验项目。(4)一人一组独立完成实验项目。第二页,共二十二页,2022年,8月28日实验基本要求(1)掌握数字电路实验箱等常用仪器的基本原理、功能及其使用方法。
(2)掌握常用数字集成电路的主要参数及逻辑功能的基本测试方法、器件优劣的判断。
(3)具有使用仪器查找和排除电路故障的能力;能根据电路原理对故障现象进行分析;借助相关仪器,逐步缩小故障范围,排除故障。(4)通过实验,进一步掌握数字电路的综合分析与设计方法。
第三页,共二十二页,2022年,8月28日序号实验项目名称内容提要实验要求实验类型1电子仪器及组合逻辑电路数字电路实验箱,原码/反码发生器,译码器的逻辑功能的测试及其应用,双二--四线译码器(74LS139),三--八线译码器(74LS138),用74LS139实现三—六或三—七线译码。数据选择器(74LS153)的逻辑功能的测试及其应用。必修综合2触发器及其应用触发器的逻辑功能和测试方法、功能的转换和应用。用边沿JK(74LS112)、D(74LS74)触发器和二—四线译码器构成一个4位流水灯电路。必修综合3计数器的设计与应用利用给定计数器(74LS161、74LS191、74LS290)实现任意模值计数器,并通过LED显示计数器的状态。必修设计4移位寄存器及其应用用双向移位寄存器(74LS194)设计任意模值扭环形计数器。安排随堂考试必修设计
实验课程内容安排(计算机、网络工程、信息安全光电专业适用,16学时)第四页,共二十二页,2022年,8月28日实验成绩与考核(1)学生第一次进入实验室后,按学号顺序与实验台编号依次固定座次,以后每次实验均按该方法固定自己的实验台。(2)学生所记录的实验数据等应符合实验教学要求(经教师认可),并整理好自己的实验台后方可离开实验室。
(3)未完成实验的学生另行安排补做实验。(4)指导教师检查预习报告和批改实验报告,评分,记入平时成绩册,平时成绩占该实验课总成绩的70%。(5)在完成第四次实验结束(约1小时完成)后,安排一次随堂考试,考试内容根据教师指派的座位随机确定,检查时复测关键数据并记录,考试结束后统一阅卷评分,实验考试成绩占实验总成绩的30%。 第五页,共二十二页,2022年,8月28日实验中应注意的问题电路设计问题
在数字逻辑电路设计时,应根据要求进行设计。布线问题做到认真、合理地布线:设计电路,画出逻辑电路图,并标出各管脚号,将所用芯片所有端(数据输入,使能、清零、置位等端子)预先标记:接电源、地或外部输入信号等,为实验布线打好基础。2.布线时,先将电源和地线接好(包括使能端、清零端等),再按信号的输入输出关系连好电路,需要经常变换的信号线最后接。3.接好后,对照电路图仔细核对后,再打开电源,开始实验测试。第六页,共二十二页,2022年,8月28日故障检测与排除按照所设计的电路进行实验操作,电路达不到预期的逻辑功能时,如果是组合电路,说明电路未能按真值表工作;如是时序电路,说明电路未能按状态表工作,均表明电路存在故障。发现和排除故障:根据数字电路是一个二元系统(只用“0”和“1”两种状态)的特点,利用“逻辑判断”方法,通过实验系统自带的逻辑笔电路进行查错并排除之。1.
完成布线后应检查一遍,以查出漏接和错接的导线。2.
检查电源是否正常,芯片是否发烫,如是,则立即断电。3.
用逻辑笔查出断线、引线虚接等。按照电路的逻辑功能,分别检查各级电路的输入输出是否正常。4.
对于有故障的多级电路,为减少调测工作量,可将可疑范围分成两个区,分别检测。5.
如果怀疑芯片坏了,对于SSI或简单功能的MSI,可以通过测试它的逻辑功能,迅速判断芯片的好坏。第七页,共二十二页,2022年,8月28日实验箱面板介绍电源开关LED发光二极管显示区(共12个)连线区逻辑开关区(12个)单脉冲连续脉冲逻辑笔七段数码管显示区BCD码输入第八页,共二十二页,2022年,8月28日
(1)学会ADEK数字电路实验系统的使用(2)掌握原码/反码发生器的设计,双二--四线译码器(74LS139)、三--八线译码器(74LS138)及数据选择器(74LS153)的逻辑功能的测试及应用。实验目的实验器件:TTL芯片74LS00、86、139、138、153各一片2.实验仪器及器件实验一电子仪器及组合逻辑电路
第九页,共二十二页,2022年,8月28日3.芯片介绍
(1)74LS00与非门第十页,共二十二页,2022年,8月28日异或门的逻辑功能:相异出“1”,相同出“0”。(2)74LS86异或门第十一页,共二十二页,2022年,8月28日(3)数据选择器有2选1、4选1、8选1和16选1等类型,又称“多路开关”。4选1数据选择器图中有4路数据D0~D3,通过选择控制信号A1、A0(地址码)从4路输入数据中选中某一路数据送至输出端Q。第十二页,共二十二页,2022年,8月28日双4选1数据选择器74LS15374LS153引脚排列图D3110D2
010D1
100D0
0000××1输出输入74LS153功能表第十三页,共二十二页,2022年,8月28日(4)三-八线译码器74LS1383-8线译码器74LS138逻辑图及引脚排列
第十四页,共二十二页,2022年,8月28日其中,A2、A1、A0为地址输入端,为译码输出端,,,为使能端。第十五页,共二十二页,2022年,8月28日(5)双二-四线译码器74LS139第十六页,共二十二页,2022年,8月28日4.实验原理1)74LS00与非门的逻辑功能:“有低出高,全高出低”;2)74LS86异或门的逻辑功能:“相异出高,相同出低”;3)74LS138译码器逻辑功能:“低电平输出有效,随输入端地址线A2A1A0递增或递减,输出端Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0呈对角线型真值表结构”;4)74LS139双2-4线译码器通过扩展实现3-8线译码。
如何设计非全译码器?如3-6线、3-7线。第十七页,共二十二页,2022年,8月28日A21A1A02A1A11A02A0双2-4线译码器扩展实现3-8线译码Y2Y3Y5Y0Y4Y6Y7Y11Y21Y31Y01Y12Y22Y32Y02Y11G2G&2174LS1392174LS139第十八页,共二十二页,2022年,8月28日
CT74LS139实现三-六线译码第十九页,共二十二页,2022年,8月28日
CT74LS139实现三-七线译码第二十页,共二十二页,2022年,8月28日双2-4线译码器扩展实现3-7线译码A21A1A074LS139(1)74LS139(2)2A1A11A02A0Y2Y3Y5Y0Y4Y6Y7Y11Y21Y31Y01Y12Y22Y32Y02Y11G2G&&第二十一页,共二十二页,2022年,8月28日SSI逻辑门74LS86的功能测试,列表记录验证结果;用两个异或门实现两位原、反码发
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